当今世界化石燃料剧烈消耗,导致由于化石燃料燃烧带来的环境污染问题的加剧,科学家们不断寻求一种可再生的清洁能源作为替代品来满足未来人类社会的发展需要。而能量存储作为一种清洁又有效的中间手段不断引起人们的广泛关注。目前常见的能量存储设备有电池和超级电容器。超级电容器(SC)也叫电化学电容器相比于普通电容器具有更高的能量密度,比电池更高的功率密度,并且循环寿命长,使用方便、安全。近年来已在多个领域得到了广泛应用。目前超级电容器的电极材料主要有碳系材料、过渡金属氧化物和导电聚合物。电极材料作为决定超级电容器性能的关键因素之一,受到了广大研究者的关注。采用一种简单的溶剂热法制备了镍铝水滑石/多壁碳纳米管/石墨烯(LDH/CNT/GNS)三元纳米复合电极材料。通过结构和形貌表征可以看出水滑石和碳纳米管复合形成花状的LDH/CNT颗粒包裹在GNS纳米片层表面,形成3D结构的复合电极材料。材料的各个组分均维持在纳米级,形成具有分等级结构的复合材料。电化学测试表明LDH/CNT/GNS复合电极拥有超高的比电容、优异的倍率特性和较长的循环寿命。在1mA/cm2放电电流密度下,最大比容量可以达到1869F/g,最大功率密度为149.5 Wh/kg,500次循环后的容量衰减为1.5%。LDH/CNT/GNS电极电化学性能的全面提高主要是归因于.:复合物中的碳材料产生了协同效应,降低了复合物的等效电荷转移电阻,有利于电荷的有效转移;复合物中相互交错连接的水滑石片会产生大量的介孔或大孔结构,有利于电解液在电极材料中的扩散并缩短离子的传递距离;具有高比表面积和开放多孔结构的LDH/CNT/GNS纳米复合物能够有效地阻止每种组分间的团聚,提高材料的利用率。通过一步水热法制备CNT/Fe304复合超级电容器电极材料。并对复合物的结构、微观形貌,以及电化学性能进行了系统研究。研究表明:与单纯Fe304的大块纳米立方体粒子组成的团聚体相比,复合物表现为Fe304纳米粒子吸附在碳纳米管管壁上组成了网状结构形貌。两种组分协同作用,使得这种二元纳米复合物具有较大的比容量、优异的倍率特性和较好的循环稳定性。得到的复合产物在10 mA/cm2电流密度下表现出的电容为119 F/g,经过500次循环后比容量仍为初始容量的97.5%,循环寿命优异,是一种很有前景的超级电容电极材料。GNS/Sn02复合电极材料是由氯化亚锡还原半还原态的氧化石墨(SRGO)制备的,首先使用葡萄糖对氧化石墨(GO)进行预还原得到SRGO,使得SRGO保持较好的水溶性及较多的含氧官能团。接下来的水热过程中Sn2+吸附在含氧官能团上并原位形成SnO2。随后用SEM和TEM测试结果表明,在GNS/SnO2复合物中,直径在10～20 nm左右的SnO2纳米颗粒均匀的生长在石墨烯的表面。此外复合物表现出优异的电化学性能:在5mA/cm2时比容量高达368F/g,最大能量密度为184Wh/kg,经过500次循环后比容量保留95%。实验测试结果不仅说明GNS/SnO2为一种优异的超级电容器电极材料,而且实验思路提供了一种解决石墨烯片团聚的新方法。GNS/Zn-Al LDH复合膜是通过电还原技术与电镀技术相结合的层层组装过程制备的。复合膜的物化性能及形貌结构是通过XRD、SEM以及TEM表征的,结果显示电化学与电镀技术的结合可以用于多层复合膜材料。材料的电化学性能是通过组装的电容器测试的。该复合膜在5 mV/s时的比容量为178 F/g,并且体现出良好的循环稳定性,说明该复合膜是有应用潜力的电极材料。